新型冠状病毒SARS-CoV-2导致了COVID-19的全球大流行。根据WHO 4月24日公布的数据，全球范围内COVID-19确诊病例已超过260万。
由于有流行病学研究显示，男性COVID-19患者的比例显著高于女性COVID-19患者，且COVID-19在男性患者中疾病进展率和致死率高于女性，来自苏州大学附属第一医院、医学院和苏州开拓药业等机构的研究人员调查了导致COVID-19性别差异的潜在机制。
4月23日，该团队在预印本平台SSRN上公布了最新研究结果。研究发现，雄激素-雄激素受体（AR）信号可能在男性COVID-19患者疾病进展和死亡中发挥了作用，阻断该信号的AR抑制剂是治疗男性COVID-19患者（尤其是重症患者）的潜在新疗法。
一、COVID-19患者的临床特征
具体来说，为了验证COVID-19患者的性别差异，该研究获得了在同济医院入院治疗的1339例COVID-19确诊患者的年龄、性别和结果数据。分析显示，死亡患者的中位年龄为71岁，其中70.3%(45/64)为男性。男性COVID-19患者的死亡风险显著更高。
204例重症成人COVID-19住院患者中，52.9%(108/204)为男性；与重症成人女性COVID-19住院患者相比，重症成人男性COVID-19住院患者28天住院死亡率显著更高(上图)。利用多变量校正的Cox回归模型，研究发现，男性是28天住院死亡的独立风险因素之一。
二、ACE2和TMPRSS2的表达受AR调节
SARS-CoV-2入胞依赖于病毒spike蛋白与细胞受体ACE2的结合以及宿主细胞膜蛋白酶TMPRSS2启动spike蛋白。由于有研究显示，ACE2在男性组织中表达更高，而且有研究表明ACE2 和TMPRSS2 在特定的肺细胞中表达最高。因此这项新研究调查了雄激素受体（AR）这一男性特异性生物学事件中的关键基因是否能够调节ACE2和TMPRSS2的表达。
为了调查AR在人类肺组织中的表达模式，研究人员分析了来自人类正常肺组织的95 161个细胞的单细胞RNA测序数据，并发现AR在上皮细胞和巨噬细胞中表达，且ACE2和TMPRSS2也在上皮细胞中表达。研究进一步分析了一系列来自人类前列腺细胞系的AR ChIP-seq数据，并发现AR能够与ACE2和TMPRSS2的基因转录启动子序列结合。这些数据表明，雄激素-AR激活可能诱导了ACE2和TMPRSS2的表达。
接下来，研究人员调查了双氢睾酮(DHT/AR激活剂)和普克鲁胺（GT0918）（苏州开拓药业研发的新一代AR拮抗剂，正在进行治疗前列腺癌的中国临床III期和美国临床II期试验）对ACE2和TMPRSS2蛋白表达的影响。结果显示，DHT诱导ACE2 和 TMPRSS2在LNCaP和A549细胞中的表达，而且普克鲁胺（GT0918）能够抑制DHT诱导的ACE2和TMPRSS2的表达(下图E和F)。研究还发现，普克鲁胺（GT0918）能够降低正常肺上皮细胞（RLE-6TN）中ACE2和TMPRSS2的蛋白表达(下图G)。这些结果说明，AR发挥了控制ACE2和TMPRSS2表达的作用。
三、AR参与调节巨噬细胞激活
由于该研究发现AR在巨噬细胞中表达，因此，研究者们针对这类细胞进行进一步研究。
此前，已有报道称，肺泡巨噬细胞能够启动针对病毒感染的强烈炎症反应，且IL-6和TNF-α与巨噬细胞激活有关。这项新研究也发现，IL-6和TNF-α在巨噬细胞中表达，且IL-6是28天住院死亡的独立风险因素。
更重要的是，研究证实，AR可结合IL-6、TNF-α的基因转录启动子序列。此外，普克鲁胺（GT0918）可抑制Raw 264.7巨噬细胞中LPS诱导的iNOS(促炎性M1型巨噬细胞的一种标志物)和TNF-α的表达(下图)。这些结果表明，普克鲁胺（GT0918）能够抑制病原体诱导的巨噬细胞激活并可能抑制其诱导的严重炎症反应。
四、总结与讨论
在论文的讨论部分，研究者们指出，他们利用临床数据证实了COVID-19的性别差异。研究表明，重症男性COVID-19患者28天住院死亡率显著更高，而这可能与男性COVID-19患者中雄激素-AR激活有关。ChIP-seq数据表明，AR能够与ACE2和TMPRSS2的基因转录启动子序列结合，而新一代AR拮抗剂普克鲁胺（GT0918）能够阻断AR激活诱导的ACE2和TMPRSS2的表达。
有趣的是，研究进一步发现，普克鲁胺（GT0918）能够抑制病原体诱导的iNOS表达，这表明，抑制AR有可能抑制巨噬细胞M1极化。在病毒感染期间，巨噬细胞M1极化通常会被激活，该亚型的巨噬细胞可分泌多种炎性细胞因子，如TNF-α、IL-1、IL-6和IL-125。然而，M1巨噬细胞过度激活可能会带来破坏性的炎症反应，这在重症COVID-19患者中很常见。由于这项新研究也证实了AR可调节TNF-α和iNOS的表达，综合考虑这些结果，研究者们认为，利用AR拮抗剂可能会抑制男性COVID-19患者过度的炎症反应。
总结来说，该研究揭示了普克鲁胺（GT0918）能够抑制ACE2和TMPRSS2的表达，且对巨噬细胞M1极化具有潜在的抑制活性，首次探索了AR拮抗药物（包括普克鲁胺、比卡鲁胺、恩扎卢胺等）治疗男性COVID-19患者（尤其是针对疾病进展迅速和重症患者）的可能性。
